单位:两个(物质的特性)引力:牛顿的普遍重力定律,由于重力及其变化而引起的加速度,化合物摆的重力和Kater的摆造成的加速度的测量以及简单的情况下的重力和场,逃避速度,行星,行星和卫星。弹性:胡克定律,弹性模量及其相互关系,对杨氏和刚性模量的确定,圆柱体的扭转,横梁和悬臂的弯曲。流体力学:表面张力和表面能量,表面张力的分子起源,接触角及其测量,确定水和汞下降的表面张力,流线和湍流,Bernoulli的方程和应用,粘度性Poiseuille公式的粘度良好,其校正及其校正,确定Capill capilly Capilly Flow方法。
我们研究了 transmon 量子比特与经典引力场的相互作用。利用引力红移和 Aharonov-Bohm 相位的一般现象,我们表明纠缠量子态以通用速率失相。引力相移用量子计算噪声通道来表示。我们给出了一种基于改进的相位估计算法的测量协议,该算法与相位漂移呈线性关系,最适合测量从引力通道获取的小相位。此外,我们提出基于量子比特的平台作为精密重力仪和机械应变计的量子传感器,作为该现象实用性的一个例子。我们估计测量局部重力加速度的灵敏度为 δg/g ∼ 10 − 7 。本文表明经典引力对量子计算硬件有着不小的影响,并说明了量子计算硬件如何用于计算以外的目的。虽然我们关注超导量子比特,但我们指出引力相位效应对所有量子平台都具有普遍性。
结合重力和量子一直是基本物理学中的主要未解决问题。已经开发了量子重力理论(字符串理论,循环量子重力等),但是(1)不同学校之间没有一致,并且(2)没有共识,每个人都暗示[可能夸张,但没有太多)。也有彭罗斯(Penrose)和其他未量化引力的崩溃理论。
摘要 . 本文从更广泛、更哲学的角度讨论了今年诺贝尔物理学奖,该奖项旨在表彰纠缠实验“打破贝尔不等式,开创量子信息科学”。该奖项以诺贝尔奖的权威性为“经典”量子力学之外的一个新科学领域赋予了合法性,该领域与泡利的“粒子”能量守恒范式有关,因而也与遵循该范式的标准模型有关。人们认为,最终的未来量子引力理论属于新建立的量子信息科学。纠缠因其严格描述、非幺正性以及非局域和超光速物理信号“幽灵般地”(用爱因斯坦的华丽词藻)同步和传输超距非零作用而涉及非厄米算子,可以被认为是量子引力,而根据广义相对论,它的局域对应物就是爱因斯坦引力,从而开辟了一条不同于标准模型“二次量化”的量子引力替代途径。因此,纠缠实验一旦获得诺贝尔奖,将特别推出以“量子信息科学”为基础的量子引力相关理论,因此被认为是广义量子力学共享框架中的非经典量子力学,它遵循量子信息守恒而不仅仅是能量守恒。宇宙“暗相”的概念自然与已得到充分证实的“暗物质”和“暗能量”相联系,而与经典量子力学和标准模型所固有的“光相”相对立,后者遵循量子信息守恒定律,可逆因果关系或能量与信息的相互转化是有效的。神秘的大爆炸(能量守恒定律普遍成立)将被一种无所不在、无时不在的退相干介质所取代,这种介质将暗相和非局域相转化为光相和局域相。前者只是后者的一个整体形象,事实上它更多地是从宗教而不是科学中借用的。今年的诺贝尔物理学奖预示着一种范式转变,随之而来的是物理、方法论和适当的哲学结论。例如,科学的思维理论也应该起源于宇宙的暗相:可能只是由物理上完全属于光相的神经网络近似地建模。打破泡利范式带来了几个关键的哲学序列:(1)建立了宇宙的“暗”相,与“明”相相对,只有对“暗”相,笛卡尔的“身体”和“精神”二分法才有效;(2)量子信息守恒与暗相相关,进一步将能量守恒推广到明相,有效地允许物理实体“从虚无中”出现,即,来自暗阶段,其中能量和时间彼此不可分割;(3)可逆因果关系是暗阶段所固有的;(4)引力仅从数学上解释:作为有限性对无限性的不完整性的一种解释,例如,遵循关于算术与集合论关系的哥德尔二分法(“要么矛盾,要么不完整性”);(5)层次结构概念仅限于光阶段;(6)在暗阶段,量子的两个物理极端与整个宇宙的可比性遵循量子信息守恒,类似于库萨的尼古拉斯的哲学和神学世界观。关键词:经典量子力学、宇宙的暗相和明相、暗能量和暗物质、爱因斯坦、能量守恒、纠缠、广义相对论、量子力学中的厄米量和非厄米量、局域性和非局域性、泡利粒子范式、量子引力、量子信息、量子信息守恒、量子比特、标准模型、幺正性和非幺正性
课程 PHYS 100. 物理概念。4 个学分。介绍应用于日常生活的物理概念。以概念而非数学的方式呈现思想。通常提供:秋季、春季。 PHYS 110. 天文学导论。4 个学分。宇宙的入门研究,包括太阳系、恒星、恒星演化、星系、黑洞、大爆炸宇宙学和膨胀的宇宙。包括实验室实验、视觉观察和望远镜观察,以强化所涵盖的概念。通常提供:秋季。 PHYS 161. 大学物理入门 I。4 个学分。为不打算选修高级科学课程的学生提供的普通物理课程。主题包括牛顿力学和引力、功和能量、固体和流体、振动和波、电和磁、光和光学。PHYS 161 没有数学先决条件,但建议具备初等代数知识。通常提供:需求充足。与 PHYS 161/PHYS 211 相同。PHYS 162。大学物理学入门 II。4 学分。针对不打算选修高级科学课程的学生的普通物理学课程。主题包括牛顿力学和引力、功和能量、固体和流体、振动和波、电和磁、光和光学。通常提供:需求充足。先决条件:PHYS 161。与 PHYS 162/PHYS 212 相同。PHYS 199。特殊主题。1-4 学分。常规目录中未提供的课程,为学生提供了扩展学习的机会。通常提供:需求充足。可重复:最多 12 学分。PHYS 211。大学物理学 I。4 学分。这门非微积分普通物理学课程推荐给医学预科生或职业预科生。主题:牛顿力学和引力、功和能量、固体和流体、热和热力学。实验室是本课程的一部分。学生可能无法获得 PHYS 211 和 PHYS 212 以及 PHYS 161 和 PHYS 162 的学分。通常提供:秋季。先决条件:通识教育数学课。与 PHYS 161/PHYS 211 相同。
我们根据Bhandari最近提出的工作进行了比较牛顿的普遍重力法与校正的模拟方法,在该方法中保持了引力常数g。相对于质量中心之间的距离,两个隔离重力公式之间存在互惠关系。我们总结了两个引力公式的一对一映射。我们不需要爱因斯坦的时空弯曲结构。
二十世纪的物理学取得了巨大的进步。二十世纪上半叶的基础物理学以相对论、爱因斯坦引力理论和量子力学理论为主导。二十世纪下半叶,基本粒子物理学兴起。物理学的其他分支也取得了很大进展,但从某种意义上说,超导性的发现和理论等发展是广度上的发展,而不是深度上的发展。它们不会以任何方式影响我们对自然基本定律的理解。从事低温物理学或统计力学研究的人都不会认为这些领域的发展,无论多么重要,都会影响我们对量子力学的理解。通过这一发展,观点发生了微妙的变化。在爱因斯坦的引力理论中,空间和时间起着压倒性的主导作用。物质在空间中的运动是由空间的性质决定的。在这个引力理论中,物质定义了空间,物质在空间中的运动由空间结构决定。这是一个宏伟而壮观的观点,但尽管爱因斯坦拥有巨大的权威,大多数物理学家都不再坚持这一观点。爱因斯坦在生命的后半段试图将电磁学纳入这一图景,从而试图将电场和磁场描述为时空的属性。这被称为他对统一理论的追求。在这方面他确实从未成功过,但他不是一个轻易放弃观点的人。
从早期人类对宇宙的概念到热大爆炸,介绍宇宙学。主题包括:测量空间和时间、宇宙距离阶梯、引力、广义相对论和时空曲率、宇宙膨胀、大尺度结构、早期宇宙、宇宙微波背景、核合成、暗物质、暗能量和宇宙的最终命运。重点将放在我们如何了解我们对宇宙的了解,包括观察和实验证据。(仅 ABC/NC 评分)课程属性:
从1936年布朗斯坦的工作开始,思想实验一直是理解重力量子性质的多年生工具[1,2]。在1957年引力在物理学中的作用的教堂山会议上,Feynman得出结论,量子机械吸引力理论中的真正问题是缺乏实验性指导。‘在这个领域,由于我们没有被实验推动,我们必须通过想象力吸引我们” [3]。那个时代可能即将结束。最近几年见证了越来越多的实验提案,以检测量子系统中的重力效应[4-18]。随后进行了几次澄清和分析[19-31]。这些预先预示了上一代中的页面– Geilker实验的后果[32 - 35]。虽然目前的建议是从实验实施的几年来,并且其预测的确切含义仍在辩论中,但它应该使我们寻求最简单,最透明的途径,以检测量子制度中质量之间的重力效应。在本文中,我们显示了两个相同质量之间的重力相互作用导致其相对于其公共模式的差异运动模式的量子机械挤压。其起源在于相对于后者的前者模式的频率变化。反过来,这种运动挤压是在牛顿极限上在重力相互作用的两个质量之间的量子纠缠的起源[6,7]。在实验上,检测挤压比检测纠缠量不大。考虑到这一点,我们提出了一种光学干涉方案来测试重力的假设模型。我们通过建议我们的方案的电磁版本来关闭,以磨练实验技术。
